Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Физика взрыва - Орленко Л.П.
Орленко Л.П. Физика взрыва. Под редакцией Орленко Л.П. — M.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. — 832 c.
ISBN 5-9221-0219-2
Скачать (прямая ссылка): orlfizvzr2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 285 286 287 288 289 290 < 291 > 292 293 294 295 296 297 .. 394 >> Следующая


При прохождении фронта УВ вдоль верхней и боковых граней параллелепипеда появляются завихрения, связанные с обтеканием потока газа передней грани. Эти завихрения и поток газа из области повышенного давления перед передней гранью несколько снижают давление на верхней и боковых гранях по сравнению с давлением в проходящей волне. Достигнув задних ребер параллелепипеда, УВ обтекает их и движется вдоль задней грани при этом также образуются завихрения. Через некоторое время после схлопывания затекающей волны, в центре задней грани на ней устанавливается примерно постоянное давление, несколько меньшее давления в проходящей УВ за счет завихрений, появляющихся при затекании газового потока за заднюю грань параллелепипеда.

Общую нагрузку, действующую на любую грань, можно представить в виде суммы избыточного давления в проходящей волне Ap(t) и давления торможения Apt(t), которое связано со скоростным напором в У В выражением

где Cd — так называемый коэффициент торможения, величина которого зависит от ориентации рассматриваемой грани относительно направления распространения УВ и может быть как положительной, так и отрицательной (например, для верхней, боковых и задней граней в рассматриваемом случае).

Вполне очевидно, что характер изменения давления будет зависеть от положения рассматриваемой точки относительно ребер грани параллелепипеда. Однако, если интерес представляет реакция на взрывную нагрузку отдельных граней или всего объекта в целом, то в рассмотрение можно ввести среднее избыточное давление Aps (t), умножая которое на площадь поверхности грани, можно определить суммарную нагрузку на нее в любой момент времени.

Когда фронт УВ достигает передней стенки (t = 0), на всей ее поверхности возникает давление Aprf, определяемое зависимостью (12.206) (при </> = 0). Затем, через некоторое время td, на передней грани устанавливается застойное давление Ара, равное величине

Apd = Ap(td)+Cdq (td),

где Ap (td) и q(td) — избыточное давление и скоростной напор в УВ в момент времени td.

20*

604

12. Взрыв в воздухе

Как показывают экспериментальные исследования, величина td с достаточной точностью может быть определена из выражения

где S — расстояние от точки схлопывания волн разгрузки до ближайшего ребра грани (высота или половина ширины передней грани). В дальнейшем среднее избыточное давление на передней грани равно

Aps = Ap(t) + Cdq(t)

и падает до нуля при t = т.

Коэффициент торможения при нормальном набегании потока на плоскую поверхность равен единице, поэтому

Таким образом, изменение избыточного давления Ap8 для передней стенки может быть представлено в виде графика на рис. 12.98а.

ta X t HD T + V2D I UD(UAS)ID x + VD t

Рис. 12.98. Изменения среднего избыточного давления на гранях объекта: на передней грани (а); на боковых и верхней гранях (б); на задней грани (в)

Нагрузка на верхнюю и боковые грани начинает действовать сразу после подхода У В к передней стенке (t — 0), однако полностью они нагружаются в момент времени t = 1/D, где / — длина параллелепипеда в направлении распространения У В, при этом в качестве среднего избыточного давления Ap^ можно принять значение в центре граней, т.е. за фронтом в момент времени t = 1/2D

Aw = Ap (^)+^(^)-

После этого среднее давление в любой момент времени определяется из выражения

Ap. = Ap(*-^+G*(«-^), т.е. принимается равным застойному давлению в центре граней.

12.6. Взаимодействие взрывных волн с препятствиями

605

Коэффициент торможения для боковых и верхней стенок равен Cd = —0,5, поэтому давление торможения отрицательно и равно

р и

APt(t) = Cdq(t) =

на верхней и боковых гранях приведен на

Характер изменения давления Ap8 рис. 12.986.

Задней стенки фронт УВ достигает в момент времени 1/D, но требуется еще дополнительное время, как показывают эксперименты примерно 4S/D, чтобы на ней установилось застойное давление, которое определяется зависимостью

Ap8 = Ap(^t-+Cdq (*-^)

и существует в диапазоне времени от (I + 45)/D до т + 1/D. Здесь 5, как и для передней грани, расстояние от точки схлопывания затекающей УВ до ближайшего ребра задней грани. Коэффициент торможения на задней стенке также, как на боковых и верхней гранях, равен Cd = —0,5. График изменения Ap8 на задней стенке приведен на рис. 12.98в.

Среднее давление на боковых и верхней гранях параллелепипеда позволяет проводить расчеты разрушения стенок и перекрытия объекта, а разность давлений на передней и задней стенках дает результирующую нагрузку на сооружение. Аналогичным образом может быть построена зависимость давления в каждой точке поверхности объекта при произвольной ориентации к фронту УВ. Необходимо лишь иметь экспериментальные или теоретические данные для коэффициентов торможения и времени установления застойного давления в рассматриваемой точке объекта. Результирующая нагрузка в этом случае находится суммированием соответствующих составляющих давления по всей поверхности объекта или его отдельного элемента для каждого момента времени.
Предыдущая << 1 .. 285 286 287 288 289 290 < 291 > 292 293 294 295 296 297 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.